機(jī)器視覺測量系統(tǒng)iGauge性能特點(diǎn)的詳細(xì)分析和介紹

iGauge是一個(gè)非常容易使用的機(jī)器視覺系統(tǒng)，主要用于測量―距離、孔徑以及零件的其他尺寸。盡管利用機(jī)器視覺測量同接觸式以及激光測量的方法有所不同，但是它們的目的相同：使測量結(jié)果具有高精度、高重復(fù)性。

復(fù)雜的機(jī)器視覺測量系統(tǒng)在使用時(shí)會使你感到迷惑、而且將付出更大的代價(jià)。IPD的目的是為你提供容易使用的工具以及容易理解的使用說明。

1、精度、重復(fù)性和精密度的定義

精度、重復(fù)性、精密度是任何測量系統(tǒng)的性能特點(diǎn)。

重復(fù)性是重復(fù)測量結(jié)果的一致性（參見圖1）。

精度是測量結(jié)果與真實(shí)性的接近程度?？梢哉J(rèn)為是重復(fù)測量結(jié)果和真實(shí)值的差值平均值平均值。

精度度是提測量結(jié)果可讀的位數(shù)。

一個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)（如iGauge）可以返回7位測量結(jié)果，但是只有重復(fù)性和精度檢測能告訴這些數(shù)字有多少有意義的。在該例中，精密度是通過精度和重復(fù)性所決定的，因此我們沒必要進(jìn)一步討論精密度。

2、精度和重復(fù)性的確定

機(jī)器視覺測量系統(tǒng)在圖像的ROI、鏡頭以及相機(jī)已經(jīng)選定并且已固定時(shí)，可以根據(jù)物理單位（如微米）確定精度和重復(fù)性。因?yàn)閕Gauge的鏡頭以及ROI可以有一定范圍的變化，因此我們必須根據(jù)象素（當(dāng)物體在FOV中時(shí)圖象的一元素的尺寸）確定精度和重復(fù)性。

如果知道以下條件，便可以估計(jì)精度和重復(fù)性。

（1）FOV（可以被相機(jī)看到的面積）以及相機(jī)的圖象傳感器中元素的數(shù)量。根據(jù)這些你可以以物理單位來計(jì)算相應(yīng)的象素尺寸。

（2）測量系統(tǒng)的精度以及重復(fù)性（比象素來測量）。

如：用一個(gè)相機(jī)拍攝一個(gè)6英寸長的FOV，對應(yīng)的象素尺寸為6/640=0.094英寸。如果象素的精度為1/2，那么我們可以測量到0.0047英寸。

3、 iGauge的工作過程

為了有效的利用測量零件、尺寸、孔等。首先應(yīng)進(jìn)行如下工作：

（1）選擇合適的光源清楚的表示你想測量的東西。

（2）選擇合適的鏡頭以及工作距離（從鏡頭到被測物體的距離）以提供一個(gè)最佳的FOV。一個(gè)最佳的FOV包括被測零件的面積以及允許零件移動和配準(zhǔn)的一點(diǎn)范圍。

（3）用適當(dāng)?shù)膴A具將零件固定在相機(jī)的FOV內(nèi)。

（4）確保iGauge提供的精度和重復(fù)性能滿足測量任務(wù)的要求。

IGauge利用圖像的邊緣進(jìn)行測量。一個(gè)邊緣是指圖像中亮度發(fā)生突變的位置，通常對應(yīng)物體形狀的邊緣（如零件的孔）。除了物體形狀的邊緣，印刷、標(biāo)志、劃痕以及陰影也可以被看作為邊緣。一些非物體形狀的邊緣很適合測量，但是一些如陰影等不可能突變太大，因閃很難準(zhǔn)確測量。當(dāng)然，在圖像上不能呈現(xiàn)在邊緣的也很難測量（如亮度平滑改變或模糊的斑點(diǎn)不可能用iGauge測量）。

一旦指定為邊緣就可以利用邊緣進(jìn)行測量，iGauge利用邊緣信息以及適當(dāng)?shù)?a target="_blank">算法來測量邊緣位置到象素的片段的尺寸。

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